数字资产下的数据存储实践.pdf
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1、数字资产下的数据存储实践葛双博阿里云数据库高级产品专家万物互联时代的浪潮20052010201520200.1ZB2 ZB,9%12 ZB,9%175 ZB,31%PC互联网移动互联网万物互联47 ZB,16%关系数据库关系数据库NoSQL结构化数据结构化数据半结构化数据集中存储分布式垂直化Lindorm云原生多模云原生多模2025海量多模型复杂查询人工智能智慧生活车联网数字资产数据存储的选择文件简单易用可靠性/可用性(硬件故障、数据备份)性能扩容文件存储内容检索取指定数据统计NASHDFS数据库MySQLLindorm简单易用/高可靠/扩容高可靠/扩容/数据处理数据库架构Lindorm DF
2、SLindorm DFS 存储存储标准标准/性能型存储性能型存储Lindorm MultiLindorm Multi-ModelModel 引擎引擎毫秒响应80%成本节约透明转存容量型存储容量型存储自适应透明压缩冷温热三层热度分离Serverless按需读写缓冲加速Hadoop Compatible Filesystem Protocol(100%HDFS兼容)LindormLindorm StreamStream 数据流订阅与计算数据流订阅与计算Lindorm APILindorm APIOpen Source API:HBase/CQL,OpenTSDB,Solr,HDFSLindorm
3、SQL在线扩容高吞吐低成本多模型高可靠IoT车联网、工业物联网互联网用户画像、广告信息金融账单、业务流水、影像宽表时序搜索文件适用于大规模的云原生多模数据库LindormLindorm电商订单、物流、日志数据库架构演进传统单机数据库单节点DB本地磁盘 部署简单 扩展性不足分库分表 一定程度上解决问题 数据不均衡、扩容操作复杂、运维困难分库分表中间件DBDBDB分布式数据库 一定程度上解决问题 数据不均衡、扩容操作复杂、运维困难LindormDBDBDB本地磁盘本地磁盘本地磁盘分布式存储数据库架构演进Gartner 2020 数据库魔力象限首家进入领导者象限的中国数据库公司阿里云数据库产品市场份
4、额亚太(Gartner 2021)全球(Gartner 2021)国内(IDC 2019 H2)150,000+700,000+企业级客户数据库实例上云1st1st4thLindorm在阿里巴巴15000+节点300PB+存储7亿+峰值请求Lindorm支付宝账单菜鸟物流Log监控,大屏,轨迹,设备状态消息,订单,Feed流 AI Storage蚂蚁智能风控推荐,搜索,BI报表阿里智能客服手淘消息生意参谋广告直通车GMV&光明顶大屏淘宝天猫支付宝菜鸟阿里云飞猪友盟钉钉阿里妈妈大文娱高德优酷盒马饿了么AE1688高可靠金融级自研内核高度可控Lindorm DFS 的特性低成本低成本高可靠高可靠在
5、线扩在线扩容容高性能高性能IPFS存储的挑战存储成本 把存储当算力,有效存储越大,算力越大。持续在线扩容 100PB以上规模存储,需要存储集群能无限扩展。扩容不影响封装数据的写入和时空证明高吞吐写入吞吐在1-100GB/s高可靠 磁盘故障、服务器故障,不影响封装数据写入和时空证明。封装数据写入和时空证明IO冲突。磁盘故障或者服务器故障时,Rebuild流量导致的IO冲突。元数据的可靠性保证。EC稳定:8+2p低成本:25+3p冗余度内磁盘或者节点故障不影响时空证明扩容不影响写入和时空证明子集群可无限扩展分布式集群带宽单节点 1GB/s随节点数线性增长,子集群最大1Tbps高可靠元数据1+2容灾
6、,允许故障2个节点智能调度读写冲突时,优先保证时空证明智能控制Rebuild带宽,保证时空证明客户端挂载提供文件操作接口支持系统版本:ubuntu 18.04 20.04 centos 7(如有其他系统支持需求可根据实际情况进行支持)限制项:单个LDFS集群挂载进程占用约10GB内存(可调)单个LDFS挂载进程并发打开文件句柄数不超过10万LDFS-FUSE-1LDFS-FUSE-2/ldfs-1/ldfs-2子集群 1子集群 2网络VFSAPP客户端节点LDFS集群部署形态接入交换机元数据节点元数据节点元数据节点存储节点存储节点存储节点存储节点网络核心接入交换机客户端节点接入交换机元数据节点
7、元数据节点元数据节点存储节点存储节点存储节点存储节点无限水平扩展 1个存储节点提供1GB/s带宽,按存储节点数量线性增长 存储节点总数无上线 每个子集群由3个元数据节点+最大120个存储节点(67PB)构成 子集群内扩容存储节点,应用无感知 元数据节点允许故障2台子集群 2子集群 1子集群 N子集群最小部署规模冗余策略部署方式冗余度最小数据节点数据节点故障容忍元数据节点故障容忍扩容步长8+2p(更可靠)推荐模式1.2510台2台2台=10台最小模式6台1台=6台25+3p(更低成本)推荐模式1.1228台3台2台=28台最小模式11台1台=11台扇形写入高效利用带宽LDFS提供客户端扇形写入能
8、力,无东西向流量转发,高效使用网络带宽,最大化封装能力,吞吐提升近1倍ClientLDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点.1/101/101/101/10Client存储节点.1/108Proxy/协议机(以EC 8+2举例)存储节点Proxy/协议机存储节点Proxy/协议机存储节点Proxy/协议机1/101/101/10以EC 8+2举例存储服务器in流量比例:1.25:2.25存储服务器out流量比例:0:1.25扇形写入模式Proxy转发模式8智能IO调度LDFS数据封装模式最大化写入能力,保证数据封装吞吐LDFSWindowPost模式磁盘IO调度,磁头优
9、先执行读请求。保障WindowPost稳定WindowPost请求封装流量封装流量智能识别切换故障自动容错Client数据副本数据副本数据副本数据副本Parity副本坏盘/慢盘宕机/网络故障Client数据副本数据副本数据副本数据副本Parity副本坏盘/慢盘宕机/网络故障部分节点(少于EC容忍度)损坏不影响数据读取,WindowPost丝般顺滑自动容忍数据RebuildLDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点1.以EC 8+2为例,可容忍两节点不可用LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS
10、存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点不可用节点集群剩余节点进行并行数据Rebuild2.不可用节点不影响数据在线读取。剩余节点进行并行数据Rebuild,rebuild速率随集群规模线性增长。数据Rebuild适用智能流控,避免Rebuild流量影响WindowPostLDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点LDFS存储节点3.Rebuild完成,数据恢复8+2。容灾能力恢复,可容忍两节点不可用。损坏节点维修后可重新加入集群
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